La
ciencia es la disciplina que estudia exclusivamente los sucesos que ocurren
naturalmente, y ofrece explicaciones de los mismos, por lo que es útil para
comprender y explicar cómo funciona la realidad natural, desde los
conocimientos acumulados de hombres y culturas a partir del dominio del fuego y
el manejo de herramientas de piedra, hasta el secuenciamiento de los genes de
especies de organismos vivos, incluyendo la humana, todos estos logros han
permitido el avance científico y la acumulación de importantes conocimientos.
La
idea de Paradigma fue propuesta por Thomas S. Khun, en su libro “La
Estructura de las revoluciones científicas”, define a un paradigma como las
investigaciones científicas universalmente reconocidas que, definen una
disciplina científica, durante cierto tiempo, proporcionando modelos de
problemas y soluciones a una comunidad científica particular, que los reconoce
como supuestos metafísicos y epistemológicos para su práctica posterior, hasta
cuando se llega a la conclusión de que toda forma de explicar y entender los
problemas es insuficiente o errónea y debe cambiarse por otro paradigma o
actualizarse con los nuevos descubrimientos que se van realizando.
La
Biología es una de las disciplinas científicas más diversa, comenzó como una
ciencia de observación y se convirtió en un amplio conjunto de Subdisciplinas,
cada una con su propio conjunto de teorías, modelos, técnicas experimentales y
enfoques para el estudio de la vida.
Las
teorías elaboradas a partir de las investigaciones científicas tienen cierta
perdurabilidad en el tiempo, y se van enriqueciendo con el aporte de un
conjunto de investigadores, además de estudios adicionales relacionados a los
diversos temas biológicos. A partir del siglo XIX, la acumulación de
conocimientos en los distintos campos de la Biología, alcanzaron el nivel
crítico necesario para pasar de la descripción elemental a las primeras y más
importantes generalizaciones de esta ciencia; producto de la discusión e
interpretación de evidencias empíricas de los grandes pensadores de esa época
que dieron lugar a:
-
TEORÍA CELULAR de Matthias J. Schleiden, Theodor Schwann
y Rudolf Virchow (1838).
-
TEORÍA DE LA HOMEOSTASIS de Claude Bernard y Walter B. Cannon (1878 y 1927).
-
TEORÍA DE LA EVOLUCIÓN de Charles Darwin y Alfred
R. Wallace (1859).
-
TEORÍA DE LA HERENCIA de Gregor J. Mendel (1866).
Actualmente
esas cuatro teorías son aceptadas como los paradigmas que unifican a la
Biología actual y permitieron generar innumerables avances en las ciencias de
la vida. A continuación, se describirá de manera muy general cada uno de los
paradigmas antes mencionados.
MATTHIAS JAKOB SCHLEIDEN – THEODOR SCHWANN – RUDOLF VIRCHOW
La
teoría celular es uno de los grandes triunfos de la Biología. Esta vio sus
orígenes en 1838, cuando el botánico Matthias Jakob Schleiden (1804-1881)
sugirió que todos los elementos estructurales de las plantas estaban compuestos
por células, y al año siguiente (1839) fue elaborada una conclusión similar
para los animales por el zoólogo Theodor Schwann (1810-1882), usando el
razonamiento inductivo ambos concluyeron que todas las plantas y animales
estaban constituidos por células. Posteriormente, Rudolf Virchow
(1821-1902), otro científico alemán, observó que las células se dividían y
daban lugar a células hijas. En 1855, Virchow propuso que las células nuevas se
forman sólo por la división de células previamente existentes.
El trabajo de Schleiden, Schwann y Virchow (Fig. 1) contribuyó en gran medida al desarrollo de la teoría celular, el concepto unificador que de manera general nos indica: 1) Las células son las unidades básicas de organización y funcionamiento de la vida en todos los organismos y 2) Todas las células proceden de otras células preexistentes.
Hacía
1880, otro biólogo alemán, August Weismann (1834-1914) (Fig. 1),
agregó un importante corolario al concepto de Virchow indicando que se puede
rastrear los antepasados de todas las células vivas actuales hasta tiempos
ancestrales. La evidencia de que todas las células vivas tienen un origen
común, la proporcionan las semejanzas básicas en su estructura y en las
moléculas de las que están hechas. Cuando se examina una variedad de organismos
diversos, desde los más simples como las bacterias hasta los más complejos como
plantas y animales, se encuentran semejanzas sorprendentes a nivel celular.
Estudios de las características celulares compartidas ayudan a hacer un
seguimiento de la historia evolutiva de diversos organismos y proporcionan convincentes
evidencias de que todos los organismos vivos actuales tienen un origen en
común.
CLAUDE BERNARD – WALTER BRADFORD CANNON
La
idea de que los organismos vivos mantienen un medio interno estable en un
ambiente inestable surgió por primera vez en 1878, cuando el fisiólogo francés Claude
Bernard (1813-1878) describió la capacidad que tiene el cuerpo para
mantener y regular sus condiciones internas. Bernard describió los principios
básicos de la regulación fisiológica, evidenciando la necesidad del cuerpo de
mantener un ambiente interno estable, lo que denominó como una “sorprendente
constancia” del medio interno del organismo. Afirmó que los organismos
complejos pueden mantener su medio interno (líquido extracelular) constante
ante los desafíos del mundo externo. Bernard (Fig. 2) señalaba
que “una existencia libre e independiente es posible solo por la estabilidad
del medio interno”.
El
discurso de Bernard quien, originalmente propuso el concepto de la constancia
del «medio interno», fue considerado demasiado abstracto. Sin embargo,
fue con base en estas ideas que Walter Bradford Cannon (1871-1945) (Fig.
2) formuló en 1927 el concepto de Homeostasis en un
intento de extender y codificar el principio de un ambiente corporal interno
constante a pesar de las grandes oscilaciones del medio externo. La definió
como “una condición que puede variar, pero permanecer constante”.
La
homeostasis se ha convertido en uno de los conceptos más importantes de las
ciencias de la vida porque los sistemas vivientes requieren de mecanismos de
retroalimentación que mantengan estable su medio interno intracelular a pesar
de los cambios en el medio externo, la homeostasis asegura el funcionamiento
adecuado del cuerpo, ya que, si las condiciones internas están reguladas
pobremente, el individuo puede sufrir grandes daños o incluso la muerte.
CHARLES DARWIN – ALFRED RUSSEL WALLACE
Charles
Darwin (1809-1882) y Alfred Russel Wallace
(1823-1913) establecieron la Teoría de la evolución por Selección Natural.
Esta teoría propone que todas las especies presentes actualmente, se han
originado de otra especie ahora extinta, es decir, estas especies son los
descendientes de ancestros primordiales, en la mayoría de los casos, más
sencillos y extintos. Esta teoría recoge un conjunto de conocimientos y
evidencias observadas por Darwin y Wallace que explican cómo aparecen nuevos
organismos y como estos cambian en el tiempo. Los elementos esenciales de
esta teoría están asociados al gradualismo, a la diversificación a
partir de ancestros comunes a lo largo de diversas líneas de descendencia,
y al mecanismo de selección natural operando, generación a generación,
en las poblaciones.
Charles
Darwin (Fig. 3) fue un naturalista británico
que no estaba de acuerdo con la teoría lamarckiana de la evolución. Según él,
no existían pruebas suficientemente concluyentes para aceptar esta teoría. En
1831 logró embarcarse a bordo de la fragata HMS Beagle en un viaje de
exploración y descubrimiento alrededor del mundo que duró cinco años. Durante
la travesía recolectó enormes cantidades de materiales y realizó incontables
observaciones de la vida natural en muchos lugares sin darse cuenta de que
tenía todo lo necesario para formular una nueva teoría de la evolución. A su
regreso, en Inglaterra, comenzó a construir el gran rompecabezas que
representaban todas las evidencias colectadas para estructurar una teoría que
explica las relaciones entre los sistemas vivos a través del tiempo. Darwin
tardó más de veinte años en dar a conocer su nueva teoría, sentía pánico por la
reacción de la sociedad frente a un pensamiento tan revolucionario para la
época.
Por
su parte, en 1854 Alfred Russell Wallace (Fig. 3) realizó
una expedición a Malasia e Indonesia. Era un naturalista dedicado al estudio de
la distribución de la flora y fauna, Wallace al igual que Darwin llegó a la
conclusión de la que la selección natural impulsaba la evolución.
Fue
así como Darwin y Wallace presentaron su trabajo en 1858 ante la Sociedad
Linneana de Londres, un centro que reunía los científicos más respetables de la
época. En general Darwin y Wallace explican que la principal tendencia evolutiva
biológica se ha dirigido a aumentar la especialidad y complejidad de estructura
y función de los organismos; aunque en algunos ha habido simplificaciones, a
partir de ancestros más complejos. Aquellas especies cuyos descendientes poseen
variaciones hereditarias que las adaptan a un medio dado, tienden a sobrevivir
en generaciones sucesivas; mientras aquellas que no están bien adaptadas son
eliminadas, fenómeno conocido comúnmente como selección natural.
GREGOR
JOHANN MENDEL
El
estudio de la herencia como una moderna rama de la ciencia empezó a mediados
del siglo XIX con el trabajo de Gregor Johann Mendel (18822-1884), monje
agustino católico y naturalista que cultivo plantas de guisantes (Pisum
sativum) (Fig. 4). Fuel el primer científico en aplicar de
manera efectiva métodos cuantitativos para estudiar la herencia. Él no sólo
describió sus observaciones, sino que planeó de manera cuidadosa sus
experimentos, registro datos, y analizó los resultados matemáticamente. Su
teoría no fue unánimemente aceptada por los científicos, pero él no mostró
ninguna ambición de defenderla en público. Estaba convencido de que su trabajo
sería reconocido a su debido tiempo cuando dijo «meine zeit wird kommen» (“mi
hora llegará”).
Los
hallazgos de Mendel estaban una generación por delante del desarrollo general
de las ciencias naturales, y la sociedad de su década no estaba preparada para
reconocer su descubrimiento trascendental; en efecto, la validez de la teoría
de Mendel fue confirmada 30 años después (1900) por otra generación de
genetistas, quienes descubrieron que las leyes de Mendel no sólo explicaban los
efectos genéticos cualitativos, sino que también representaban la base de la
genética cuantitativa.
Durante
las décadas posteriores al redescubrimiento de los resultados de Mendel, los
genetistas extendieron los principios de Mendel correlacionando la transmisión
de la información genética de generación en generación con el comportamiento de
los cromosomas durante la meiosis. Al estudiar una gran variedad de organismos,
los genetistas comprobaron los descubrimientos de Mendel y agregaron una
creciente lista de conocimientos nuevos que unificarían con mayor certeza los
principios de la herencia de los organismos.
Como se puede apreciar, los paradigmas biológicos mantienen sus esencias originales y las extensiones o cambios obedecen a los avances de la ciencia y la tecnología, a pesar de que desde mediados del siglo XX se han venido replanteado las bases de la ciencia. Una vez que un paradigma es aceptado, se encarga de mostrar a los científicos el camino que se debe seguir en sus investigaciones, estos indican los problemas que requieren solución, pone a su disposición las formas aceptadas para resolver problemas y las reglas para que estas soluciones sean aprobadas.
Con
la aceptación de los paradigmas en el campo de la Biología esta ha progresado
de manera significativa, ya que los paradigmas expuestos anteriormente proponen
ideas claras y se concentran en la solución de enigmas, entendidos éstos como
los problemas más relevantes que ponen a prueba los conocimientos, las
destrezas y las habilidades de dichas personas que se encargan de su resolución,
en otras palabras, permite que los investigadores se concentren en los
verdaderamente útil y contribuyan así a aumentar el alcance y la precisión de
los conocimientos que les competen y su correspondiente articulación con la
naturaleza y el entorno.
FUENTES
CONSULTADAS:
- Farfán, L. M. A. (2010). “Análisis
de la vigencia del paradigma de utilizad en la contabilidad moderna” Lúmina
11. Enero – Diciembre. Págs. 242-263.
- Gonzales, F. H. & Gonzales, M. H.
M. (2020). “Los paradigmas biológicos que unificaron la biología actual”.
TRADICIÓN, Segunda Época 2020. N° 20. pp. 54-59. Revista de la Universidad
Ricardo Palma.
- Solomon, P. E, Berg, R. L &
Martin, W. D. (2021). “Conceptos Fundamentales de Biología” Editorial
Cengage Learning. 568 p.
